DE2840124B2 - Process for the production of butadiene from a C4 hydrocarbon mixture - Google Patents
Process for the production of butadiene from a C4 hydrocarbon mixtureInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Butadien aus einem Butadien und geringe Mengen Styrol enthaltenden GrKohletwasserstoffgemisch. The present invention relates to a process for the production of butadiene from a butadiene and small amounts of styrene-containing green hydrocarbon mixture.
Es ist bekannt. Butadien aus Butadien enthaltenden Q-Kohlenwasserstoffgemischen durch extraktive Destillation unter Verwendung eines selektiven Lösungsmittels zu gewinnen. Das aus der extraktiven Destillation erhaltene Butadien wird im allgemeinen anschlie-Bend noch einer konventionellen Destillation unterworfen. It is known. Butadiene from butadiene-containing Q-hydrocarbon mixtures by extractive distillation using a selective solvent. That from extractive distillation The butadiene obtained is generally then subjected to a conventional distillation.
Ein wichtiger Verwendungszweck des durch extraktive Destillation erhaltenen Butadiens ist die Herstellung von Butadien-Styrol-Copolymerisaten, wobei nach der Polymerisation ein Styrol enthaltender Butadien-Abfallstrom erhalten wird. Dieser Abfallstrom kann beispielsweise verbrannt werden, wird jedoch zweckmäßigerweise in eine Butadienextraktionsanlage zurückgeführt. Durch Initiierung der Polymerisation mit Sauerstoff kann der Styrol enthaltende Butadien-Abfallstrom noch geringe Mengen Sauerstoff enthalten.An important use of the butadiene obtained by extractive distillation is its manufacture of butadiene-styrene copolymers, with a butadiene waste stream containing styrene after the polymerization is obtained. This waste stream can be incinerated, for example, but is convenient returned to a butadiene extraction plant. By initiating the polymerization with oxygen the butadiene waste stream containing styrene may still contain small amounts of oxygen.
Eine direkte Rückführung des geringe Mengen Styrol und gegebenenfalls Sauerstoff enthaltenden Butadien-Abfallstromes in eine Butadienextraktionsanlage würde innerhalb der Btitadienextraktionsanlage zu unerwünschten Polymerbildungen führen. Hierdurch würden die Laufzeiten der Anlage erheblich verringert.Direct recycling of the butadiene waste stream containing small amounts of styrene and optionally oxygen in a butadiene extraction plant would become undesirable within the bitadiene extraction plant Lead to polymer formation. This would considerably reduce the running times of the system.
Es wurde nun ein vorteilhaftes Verfahren gefunden zur Gewinnung von Butadien mit Hilfe eines selektiven Lösungsmittels aus einem C1-Kohlenwasserstoffgemisch, welches Butadien, geringe Mengen Styrol und gegebenenfalls Sauerstoff, im selektiven Lösungsmittel löslichere Kohlenwasserstoffe als Butadien und im selektiven Lösungsmittel weniger lösliche Kohlenwasserstoffe als Butadien enthält, bei dem das Q-Kohlenwasserstoffgemisch durch extraktive Destillation in ein die weniger löslichen Kohlenwasserstoffe enthaltendes Destillat, einen Strom aus Butadien und einen die löslicheren Kohlenwasserstoffe enthaltenden Strom aufgetrennt wird, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß aus dem C4-Kohlcnwasserstoffgemisch in einer der extraktiven Destillation vorgeschalteten Destillationszone ein Gemisch aus Styrol und Ci-Kohlenwasserstoffen abgetrennt wird, wobei die Sumpftemperatur der Destillationszone zwischen 40 und 7O0C gehalten wird, und das Kopfprodukt der Destillationszone der extraktiven Destillation zugeführt wird.An advantageous process has now been found for obtaining butadiene with the aid of a selective solvent from a C 1 hydrocarbon mixture which contains butadiene, small amounts of styrene and optionally oxygen, hydrocarbons more soluble in the selective solvent than butadiene and less soluble hydrocarbons than butadiene in the selective solvent , in which the Q hydrocarbon mixture is separated by extractive distillation into a distillate containing the less soluble hydrocarbons, a stream of butadiene and a stream containing the more soluble hydrocarbons, which is characterized in that the C4 hydrocarbon mixture is preceded by an extractive distillation Distillation zone, a mixture of styrene and Ci hydrocarbons is separated, the bottom temperature of the distillation zone being kept between 40 and 70 0 C, and the top product of the distillation zone of the extractive D estillation is supplied.
Nach dem neuen Verfahren ist es möglich, Butadien aus CV Kohlenwasserstoffgemischen zu gewinnen, ohne Styrol in die Butadienlage einschleppen zu müssen, so daß eine kontinuierliche Durchführung des Verfahrens über ausgedehnte Zeiträume möglich wird.According to the new process, it is possible to obtain butadiene from CV hydrocarbon mixtures without Having to drag styrene into the butadiene layer, so that the process can be carried out continuously becomes possible over extended periods of time.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird der vorgeschalteten Destillationszone gleichzeitig ein zweiter Strom von flüssigen oder gasförmigen C)- und/oder C4-Kohlenwasserstoffen zugeführt. Durch diese Arbeitsweise kann der mit der Abtrennung des Gemisches aus Styrol und C<-Kohlenwasserstoffen verbundene Butadien-Verlust besonders niedrig gehalten werden.In a preferred embodiment of the process, the upstream distillation zone is at the same time a second stream of liquid or gaseous C) and / or C4 hydrocarbons is supplied. By this procedure can be used with the separation of the mixture of styrene and C <hydrocarbons associated butadiene loss can be kept particularly low.
Die geringe Mengen Styrol enthaitenden Ausgangs-C4-Kohlenwiisserstoffgemische werden beispielsweise bei der Herstellung von Butadien-Siyrol-Copolymerisa-The starting C4-carbon mixture containing small amounts of styrene are used, for example, in the production of butadiene-siyrene copolymers
ten erhalten. Solche Gemische können neben Butadien und Styrol noch Buten-2-cis, Buten-2-trans, Butadien-IA Butan, iso-Butan, Buten-I, Butin-1, Butenin sowie Cs-Konlenwasserstoffe wie Propan, Propen, Propadien und Propin enthalten. Im allgemeinen weisen die Ausgangs-Q-Kohlenwasserstoffgemische Styroigehalte von 0,05 bis 10 Gew.-% vorzugsweise 0,1 bis 5 Gew.-% auf.th received. In addition to butadiene and styrene, such mixtures can also contain 2-butene-cis, 2-butene-trans, butadiene-IA Butane, isobutane, butene-1, butyne-1, butenine and Cs hydrocarbons such as propane, propene, propadiene and propyne. In general, the starting Q hydrocarbon mixtures have styrene contents from 0.05 to 10% by weight, preferably 0.1 to 5% by weight.
Erfindungsgemäß wird aus dem geringe Mengen Styrol enthaltenden Ausgangs-Q-Kohlenwasserstoffgemisch in einer der extraktiven Destillation vorgeschalteten Destillationszone ein Gemisch aus Styrol und Q-Kohlenwasserstoffen, zweckmäßig als Sumpfprodukt, abgetrennt, wobei die Sumpftemperatur der Destillationszone zwischen 40 und 700C gehalten wird, is und das Kopfprodukt der vorgeschalteten Destillationszone der extraktiven Destillation zugeführt. Im allgemeinen weist das abgetrennte Gemisch aus Styrol und den Q-Kohlenwasserstoffen einen Styrol-Gehalt von OJ bis 30 Gew.-%, vorzugsweise von 1 bis 20 Gew.-%, insbesondere 2 bis 15 Gew.-% auf, v;obei sich die obere Begrenzung des Styrolgehaltes im allgemeinen aus der Begrenzung der Sumpftemperatur ergibt. Überraschenderweise läßt sich die Polymerisationsneigung des Styrols und des Butadiens gering halten, wenn in der vorgeschalteten Destillationszone eine Sumpftemperatur zwischen 40 und 700C, vorzugsweise zwischen 45 und 500C, eingestellt wird.According to the invention containing from small amounts of styrene output Q-hydrocarbon mixture wherein the bottom temperature of the distillation zone between 40 and 70 0 C is maintained is in one of the extractive distillation, a mixture of styrene and Q-hydrocarbons, suitably separated upstream distillation zone as a bottom product, is and the top product of the upstream distillation zone is fed to the extractive distillation. In general, the separated mixture of styrene and the Q-hydrocarbons has a styrene content of from 0.1 to 30% by weight, preferably from 1 to 20% by weight, in particular from 2 to 15% by weight, v; the upper limit on the styrene content generally results from the limit on the sump temperature. Surprisingly, the polymerization of styrene and butadiene can be kept small when a bottom temperature between 40 and 70 0 C, preferably between 45 and 50 0 C, is set in the upstream distillation zone.
Andererseits ist es vorteilhaft, den Rücklauf der Kolonne durch Kondensation der Q-Kohlenwasser- jo stoffe mit Kühlwasser zu erzeugen. Dies bedingt einen hohen Gehalt des Sumpfprodukts an Q-Kohlenwasserstoffen und somit einen erheblichen Butadienverlust. In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen kann nun dieser mit der Abtrennung des ir, Gemisches aus Styrol und Q-Kohlenwasserstoffen verbundene Butadien-Verlust sehr gering gehalten werden. Die vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäÜVn Verfahrens besteht darin, daß der vorgeschalteten Destillationszone gleichzeitig ein zwei- ■'» ter Strom von flüssigen oder gasförmigen C3- und/oder Q-Kohlenwasserstoffen zugeführt wird.On the other hand, it is advantageous to generate the reflux of the column by condensing the Q-hydrocarbons with cooling water. This results in a high content of Q hydrocarbons in the bottom product and thus a considerable loss of butadiene. In an advantageous embodiment of the invention, this butadiene loss associated with the separation of the i r , mixture of styrene and Q-hydrocarbons can be kept very low. The advantageous embodiment of the process according to the invention consists in that a second stream of liquid or gaseous C 3 and / or Q hydrocarbons is fed to the upstream distillation zone at the same time.
Zweckmäßigerweise werden flüssige oder gasförmige Cj- und/oder Q-Kohlenwasserstoffe mit einem geringeren Butadiengehalt als das Ausgangs- C4-Kohlenwasser- ·»■> Stoffgemisch, z. B. mit weniger als 90% des Butadiengehalts des Ausgangs-Q-Kohlenwasserstoffgemisches, vorzugsweise im wesentlichen Butadien-freie Kohlenwasserstoffe, z. B. mit einem Butadiengehalt von weniger als 5 Gew.-%, zweckmäßig weniger als 1 w Gew.-%, pingesetzt. Vorteilhaft werden gesättigte und/oder einfach olefinisch ungesättigte Cj-und/oder Q-Kohlenwasserstoffe verwendet. Geeignete Kohlenwasserstoffe sind z. B. Propan, Propen, die Butane, η-Buten, Isobuten, die 2-Butene, Butadien-1,2 oder diese r>r> Kohlenwasserstoffe enthaltende Gemische. Vorteilhaft werden Q-Kohlenwasserstoffgemische eingesetzt. In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird das in der extraktiven Destillation erhaltene Raffinat verwendet, welches die Butane und Butene mi enthält.Expediently, liquid or gaseous Cj and / or Q hydrocarbons with a lower butadiene content than the starting C 4 hydrocarbons are used, e.g. B. with less than 90% of the butadiene content of the starting Q-hydrocarbon mixture, preferably substantially butadiene-free hydrocarbons, e.g. B. with a butadiene content of less than 5 wt .-%, advantageously less than 1 wt .-%, pin set. It is advantageous to use saturated and / or mono- olefinically unsaturated Cj and / or Q hydrocarbons. Suitable hydrocarbons are e.g. B. propane, propene, butanes, η-butene, isobutene, 2-butenes, 1,2-butadiene or mixtures containing these r > r > hydrocarbons. Q-hydrocarbon mixtures are advantageously used. In a preferred embodiment of the process, the raffinate obtained in the extractive distillation is used, which contains the butanes and butenes mi.
Im allgemeinen- wird der der vorgeschalteten Destillationszone zuzuführende zweite Kohlenwasserstoffstrom am oder zweckmäßig unterhalb des Zulaufpunktes des geringe Mengen Styrol enthaltenden >>> Ausgangs-Q-Kohlenwas^rstoffgemisches der vorgeschalteten Destillationszone zugeführt, wobei eine Zuführung im unteren Drittel, vorteilhaft im unteren Viertel, insbesondere am Sumpf der vorgeschalteten Destillationszone, bevorzugt wird. Durch die Zuführung des zweiten Kohlenwasserstoffstromes unterhalb des Zulaufpunktes des Ausgangs-Q-Kohlenwasserstoffgemisches wird durch die dadurch erfolgende Gegenstromwäsche als Sumpfprodukt ein Gemisch aus Styrol und Q-Kohlenwasserstoffen mit einem geringen Butadiengehalt, z. B. von weniger als 30 Gew.-°/o, vorzugsweise weniger als 5 Gew.-% Butadien, abgetrennt, so daß durch diese Arbeitsweise der mit der Styrol-Abtrennung verbundene Butadienverlust besonders niedrig gehalten werden kann. In einer bevorzugten Ausführungsform des ernndungsgemäßen Verfahrens wird der zweite Kohlenwasserstoffstrom dem vom Sumpf aufsteigenden Dampf der vorgeschalteten Destillationszone zugemischt oder als Flüssigkeit dem Sumpf zugeführt.In general, that of the upstream Second hydrocarbon stream to be fed to the distillation zone at or advantageously below the feed point of the >>> starting Q-hydrocarbon mixture of the upstream Supplied to the distillation zone, with a feed in the lower third, advantageously in the lower Quarter, in particular at the bottom of the upstream distillation zone, is preferred. Through the feeder of the second hydrocarbon stream below the feed point of the starting Q-hydrocarbon mixture a mixture of styrene becomes the bottom product as a result of the countercurrent washing that takes place and Q-hydrocarbons with a low butadiene content, z. B. less than 30 wt .-%, preferably less than 5 wt .-% butadiene, separated, so that by this method of operation with the styrene separation associated butadiene loss can be kept particularly low. In a preferred embodiment of the process of the present invention, the second hydrocarbon stream becomes that from the sump mixed with rising vapor of the upstream distillation zone or as a liquid in the sump fed.
Das erfindungsgemäß zu verwendende Ausgangs-Q-Kohlenwasserstoffgemisch kann nehen Styrol auch noch geringe Mengen Sauerstoff entfalten. In diesem Falie wird das geringe Mengen Styrol und Sauerstoff enthaltende Ausgangs-Q-Kohlenwasserstoffgemisch zweckmäßig zunächst einer Destillationszone für die Sauerstoffabtrennung zugeführt, in der ein den Sauerstoff enthaltendes Kopfprodukt und ein das Styrol enthaltendes Sumpfprodukt enthalten werden. Das Styrol enthaltende Sumpfprodukt wird danach als Einsatzstoff für die der extraktiven Destillation vorgeschaltete Destillationszone verwendet.The starting Q-hydrocarbon mixture to be used according to the invention styrene can also develop small amounts of oxygen. In this The starting Q hydrocarbon mixture containing small amounts of styrene and oxygen is used expediently first fed to a distillation zone for the separation of oxygen, in which the oxygen containing top product and a bottom product containing the styrene. That Styrene-containing bottom product is then used as a feedstock for extractive distillation upstream distillation zone used.
Die Destillationszone für die Sauerstoffabtrennung kann mit einem eigenen Aufkocher versehen sein, um den für die Trennung erforderlichen Dampf zu erzeugen. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Teil des Kopfproduktes der der extraktiven Destination vorgeschalteten Destillationszone, im allgemeinen 5 bis 50%, vorzugsweise 10 bis 20% des Kopfproduktes, am Sumpf der Destillationszone für die Sauerstoffabtretinung zugeführt, vorzugsweise als gasförmiger Strom.The distillation zone for the separation of oxygen can be provided with its own reboiler in order to to generate the steam required for the separation. In a preferred embodiment of the According to the method of the invention, part of the top product is that of the upstream extractive destination Distillation zone, generally 5 to 50%, preferably 10 to 20% of the top product, at the bottom fed to the distillation zone for the removal of oxygen, preferably as a gaseous stream.
Bride Destillationszonen können baulich getrennt in zwei Kolonnen oder baulich vereinigt in einer Kolonne geschaltet werden. Bevorzugt wird die bauliche Vereinigung der Kolonnen, wobei der Sumpf der Destillationszone für die Sauerstoffabtrennung als Abzugstasse ausgebildet werden kann. Durch diese Maßnahmen können die Investitionskosten vermindert werden, da die Sumpfpumpe und der Aufkocher der Destillationszone für die Sauerstoffabtrennung entfallen können und für beide Destillationszonen nur eine Kolonne erforderlich ist.Bride distillation zones can be structurally separated in two columns or structurally combined in one column be switched. The structural union of the columns is preferred, with the bottom of the Distillation zone for the separation of oxygen can be designed as a discharge cup. Through this Measures can reduce the investment costs because the sump pump and the reboiler Distillation zone for the separation of oxygen can be omitted and only one for both distillation zones Column is required.
Das Kopfprodukt aus der der extraktiven Destillation vorgeschalteten Destillationszone kann ohne Vermischung mit anderen Butadien enthaltenden C4- Kohlenwasserstoffgemischen der extraktiven Destillation zugeführt werden. Zweckmäßig wird das Kopfprodukt jedoch vor der Zuführung zur extraktiven Destillation einem Butadien enthaltendem Q-Kohlenwasserstoffgemisch zugeführt, d<*r den Haupistrom zur extraktiven Destillation darstellt. Solche als Hauptstrom zur extraktiven Destillation ?.u verwendenden Butadien enthaltenden C4-Kohlen wasserstoffgernischo werden z. B. bei der Hersteilung von Äthylen und/oder Propylen durch thermisches Spalten einer Petroleumfraktion, z. B. von verflüssigtet.' Petroleumgas (LPG), Leichtbenzin (Naphtha), Gasöl und dergleichen, als Kohlenwasserstofffraktion erhalten. Weiterhin werden solche Q-Fraktionen bei der katalytischen Dehydrierung von η-Butan und/oder η-Buten erhalten.The top product from the distillation zone upstream of the extractive distillation can be fed to the extractive distillation without mixing with other butadiene-containing C 4 hydrocarbon mixtures. However, before it is fed to the extractive distillation, the top product is expediently fed to a butadiene-containing Q-hydrocarbon mixture which represents the main flow to the extractive distillation. Such as a main stream for the extractive distillation? .U used butadiene-containing C 4 -Kohlen wasserstoffgernischo be z. B. in the production of ethylene and / or propylene by thermal cracking of a petroleum fraction, z. B. of liquefied. ' Petroleum gas (LPG), mineral spirits (naphtha), gas oil and the like are obtained as a hydrocarbon fraction. Furthermore, such Q fractions are obtained in the catalytic dehydrogenation of η-butane and / or η-butene.
Als selektives Lösungsmittel kommen beispielsweise Carbonsäureamide, wie Dimethylformamid, Diäthylformamid, Dimethylacetamid, Formylmorpholin, Acetonitril, Furfurol, N-Methylpyrrolidon, Butyrolacton, Aceton und ihre Mischungen mit Wasser in Betracht. Mit besonderem Vorteil wird N-Methylpyrrolidon als selektives Lösungsmittel verwendet.As a selective solvent, for example, carboxamides such as dimethylformamide, diethylformamide, Dimethylacetamide, formylmorpholine, acetonitrile, furfural, N-methylpyrrolidone, butyrolactone, acetone and their mixtures with water. With particular advantage is N-methylpyrrolidone as selective solvent used.
Im selektiven Lösungsmittel löslichere Kohlenwasserstoffe als Butadien sind beispielsweise Vinylacetylen, Äthylacetylen, Butadien-1,2. Im selektiven Lösungsmittel weniger lösliche Kohlenwasserstoffe als Butadien sind beispielsweise die Butane, die n-Butene. Isobuten.More soluble hydrocarbons in the selective solvent butadiene are, for example, vinyl acetylene, ethyl acetylene and 1,2-butadiene. In the selective solvent Less soluble hydrocarbons than butadiene are, for example, butanes, n-butenes. Isobutene.
Die extraktive Destillation kann unter Anwendung einer Extraktivdestillationszone durchgeführt werden. Mit besonderem Vorteil wird das Verfahren zur Gewinnung von Butadien jedoch unter Anwendung von zwei hintereinandergeschalteten Extraktivdestillationszonen unter Verwendung des gleichen selektiven Lösungsmittels durchgeführt. Hierbei wird beispielsweise in der ersten Stufe der Extraktivdestillation ein die weniger löslichen Kohlenwasserstoffe enthaltendes Destillat (Raffinat) und ein Butadien und die löslicheren Kohlenwasserstoffe und das selektive Lösungsmittel enthaltender Extrakt erhalten. Dieser Extrakt wird vom selektiven Lösungsmittel befreit, wobei ein Gemisch aus Butadien und den löslicheren Kohlenwasserstoffen erhalten wird. Dieses Gemisch wird in einer zweiten extraktiven Destillationszone einer zweiten extraktiven Destillation mit dem selektiven Lösungsmittel unterworfen, wobei Butadien als Destillat und ein Extrakt erhalten werden, der die löslicheren Kohlenwasserstoffe einschließlich der höheren Acetylene und noch zurückgebliebenes Butadien und das selektive Lösungsmittel enthält. Der erhaltene Extrakt wird anschließend vom selektiven Lösungsmittel befreit, wobei ein die löslicheren Kohlenwasserstoffe einschließlich der Cf-Acetylene enthaltender Kohlenwasserstoffstrom erhalten wird.The extractive distillation can be carried out using an extractive distillation zone. However, the process for the production of butadiene is particularly advantageous when using two extractive distillation zones connected in series performed using the same selective solvent. Here, for example in the first stage of the extractive distillation one containing the less soluble hydrocarbons Distillate (raffinate) and a butadiene and the more soluble hydrocarbons and the selective solvent obtained extract containing. This extract is freed from the selective solvent, using a mixture of Butadiene and the more soluble hydrocarbons is obtained. This mixture is used in a second subjected extractive distillation zone to a second extractive distillation with the selective solvent, butadiene being obtained as a distillate and an extract containing the more soluble hydrocarbons including the higher acetylenes and remaining butadiene and the selective solvent contains. The extract obtained is then freed from the selective solvent, with a die obtained more soluble hydrocarbons including the Cf-acetylenes containing hydrocarbon stream will.
Das aus der extraktiven Destillation erhaltene Butadien wird im allgemeinen zur Entfernung von noch gegebenenfalls vorhandenen geringen Mengen von Propin und Cs-Kohlenwasserstoffen einer nachgeschalteten Destillation, z. B. in einer oder zwei Destillationskolonnen, unterworfen. Die destillative Abtrennung von Propin und Cs-Kohlenwasserstoffen kann jedoch auch vor der Extraktivdestillation durchgeführt werden.The butadiene obtained from the extractive distillation is generally used to remove still possibly existing small amounts of propyne and Cs hydrocarbons a downstream Distillation, e.g. B. in one or two distillation columns subjected. The distillative separation of Propyne and Cs hydrocarbons can, however, also be carried out before the extractive distillation.
Es kann vorteilhaft sein, zur Vermeidung von unerwünschten Polymerbildungen zusätzlich zu der Styrol-Abtrennung aus dem Ausgangs-Ct-Kohlenwasserstoffgemisch in der vorgeschalteten Destillationszone bei der anschließenden extraktiven Destillation in an sich bekannter Weise Polymerisationsinhibitoren zuzugeben. Geeignete Polymerisationsinhibitoren sind z. B. Furfurol, Benzaldehyd, aliphatische oder aromatische Nitroverbindungen, Hydrochinon, Schwefel, Natriumnitrit, phenolische Verbindungen, wie 4-tert-ButyIcatechol und aromatische Amine, wie Naphthylamin. Hierdurch kann die Polymerisationsneigung des Butadiens zusätzlich vermindert werden. Diese Inhibitoren können ebenso in der Destillationszone zur Styrolabtrennung eingesetzt werden.It can be advantageous to avoid undesirable polymer formation in addition to the Styrene separation from the starting Ct hydrocarbon mixture in the upstream distillation zone in the subsequent extractive distillation in an to add polymerization inhibitors in a known manner. Suitable polymerization inhibitors are, for. B. Furfural, benzaldehyde, aliphatic or aromatic Nitro compounds, hydroquinone, sulfur, sodium nitrite, phenolic compounds such as 4-tert-butylcatechol and aromatic amines such as naphthylamine. This can reduce the tendency of butadiene to polymerize can also be reduced. These inhibitors can also be used in the distillation zone for styrene removal can be used.
F i g. 1 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Ein geringe Mengen Sauerstoff und Styrol enthaltendes CU-Kohlenwasserstoffgemisch wird durch Leitung 1 in das mittlere Drittel der Destillationszone 2 eingeführt Am Kopf der Kolonne 2 wird durch Leitung 5 ein Teilstrom des Raffinats einer nachgeschalteten Butadien-Gewinnungsanlage 9 zugeführt Vom Sumpf der Destillationszone 2 wird durch Leitung 4 sauerstofffreies K.ohlenwasserstoffgemisch in das mittlere Drittel der D'Ssiillatoinszone 3 eingeleitet. Am Kopf der Destillationszone 2 wird sauerstoffhaltiges C4-Koh-) lenwasserstoffgemisch 13 abgezogen. Am Sumpf der Destillationszone 3 wird Raffinat aus einer nachgeschalteten Butadien-Gewinnungsanlage durch Leitung 11 zugeführt. Durch Leitung 14 wird am Sumpf der Destillationszone 3 styrolhaltiges C«-Kohlenwasser-F i g. 1 is an embodiment of the method according to the invention. A small amount of oxygen and CU hydrocarbon mixture containing styrene introduced through line 1 into the middle third of the distillation zone 2. At the top of the column 2 is through Line 5 is fed a partial stream of the raffinate to a downstream butadiene recovery plant 9 Vom Bottom of the distillation zone 2 is oxygen-free C. through line 4 in the middle Third of the D'Ssiillatoinszone 3 initiated. On the head the distillation zone 2 is oxygenated C4 carbon) lenhydrogen mixture 13 withdrawn. At the bottom of the distillation zone 3, raffinate is obtained from a downstream one Butadiene recovery plant supplied through line 11. Through line 14 is the sump Distillation zone 3 styrene-containing C «hydrocarbon
Hi Stoffgemisch mit geringem Butadiengehalt abgezogen. Am Kopf der Destillationszone 3 wird (über Leitungen 18 und 19) styrol- und sauerstofffreies Gemisch abgezogen, gegebenenfalls mit anderen C«- Kohlenwasserstoffgemischen (über Leitung 15) vermischt und derHi mixture of substances with a low butadiene content deducted. At the top of the distillation zone 3 is (via lines 18 and 19) a styrene- and oxygen-free mixture withdrawn, optionally with other C «hydrocarbon mixtures (via line 15) mixed and the
i'i Butadienanlage durch Leitung 12 zugeführt, in der es durch extraktive Destillation unier Verwendung eines selektiven Lösungsmittels (N-Methylpyrrolidon) in eine die Butene enthaltende Fraktion (Raffinat) 10. einen Rohbutadienstrom und den die (^-Acetylene enthaltenen den Strom 8 aufgetrennt wird. Der Rohbutadienstrom und die darin enthaltenen Cj- und Cs-Kohlenwasserstoffe sowie Butadien-1.2 werden destillativ in den Propinstrom 16, den Butadien-1.2-Strom 17 und den Reinbutadienstrom 7 aufgetrennt. Der nach Abzweigeni'i butadiene plant fed through line 12 in which it by extractive distillation using a selective solvent (N-methylpyrrolidone) in a the fraction containing butenes (raffinate) 10. a raw butadiene stream and that containing the (^ -acetylenes) the stream 8 is separated. The raw butadiene stream and the Cj and Cs hydrocarbons it contains and butadiene-1.2 are distilled into the propyne stream 16, the butadiene-1.2 stream 17 and the Pure butadiene stream 7 separated. The one after branching off
.'i der Ströme 5 und 11 verbleibende Teilstrom des Raffinats wird über Leitung 6 abgezogen. Ein Teil des KopfproHuktes der Destillationszone 3 wird über Leitungen 18 und 20 dem Sumpf der Destillationszone 2 zugeführt..'i of the streams 5 and 11 remaining partial stream of the Raffinate is withdrawn via line 6. Part of the head product of the distillation zone 3 is over Lines 18 and 20 are fed to the bottom of the distillation zone 2.
in Destillationszonen 2 und 3 können als baulich getrennte Kolonnen, wie in Fig I angegeben, oder baulich vereinigt werden, wobei der Sumpf der Destillationszone 2 als Abzugstasse ausgebildet werden kann (Fig. 2). Das Verfahren kann jedoch auch wie inin distillation zones 2 and 3 can be as structurally separate columns, as indicated in Figure I, or are structurally combined, the bottom of the distillation zone 2 being designed as a drainage cup can (Fig. 2). However, the procedure can also be carried out as in
)"> F i g. 3 dargestellt mit zwei getrennten, konventionell verschalteten Kolonnen, d. h. ohne Rückführung von) "> Fig. 3 shown with two separate, conventionally connected columns, i.e. without recirculation of
ne 2, ausgeführt sein.ne 2, be executed.
■"> Erläuterung der Erfindung.■ "> Explanation of the invention.
Ein C«-Kohlenwasserstoffgemisch der folgenden Zusammensetzung wird in einer Apparatur gemäß •»5 Fig.2aufgetrennt:A C «hydrocarbon mixture of the following The composition is separated in an apparatus according to Fig. 2:
IsobutenIsobutene
Buten-2-cisButene-2-cis
Butadien-UButadiene-U
Butadien-1.2Butadiene-1.2
ButinButyne
StyrolStyrene
Gew.-%Wt%
15,67
75,015.67
75.0
0.20.2
0,10.1
2,02.0
1.01.0
0.030.03
450 g/h dieses Kohlenwasserstoffgemisches werden über Leitung 1 am 4. Boden von unten des Kolcnnenoberteils 2 mit 5 Böden eingeleitet Am Kopf der Kolonne werden 1,6 g/h eines Gemisches aus 123 Gew.-% Sauerstoff und Kohlenwasserstoffen über Leitung 13 abgetrennt Der Kopfdruck wird auf 4,2 bar gehalten. Das flüssige Sumpfprodukt wird in den 5. Boden des Kolonnenunterteils 3 mit 9 Böden eingeleitet Am Sumpf wird eine Temperatur von 42,7"C festgehalten unter Anpassung der Sumpfabzugsmasse. Durch zusätzliche Zufuhr (über Leitung 5) von Buten am Kopf' der Destillation zur Sauerstoffabtrennune 2 kann der450 g / h of this hydrocarbon mixture are via line 1 on the 4th floor from the bottom of the Column upper part 2 with 5 trays introduced. 1.6 g / h of a mixture of 123 are introduced at the top of the column % By weight of oxygen and hydrocarbons are separated off via line 13. The pressure at the top is increased to 4.2 bar held. The liquid bottom product is introduced into the 5th tray of the lower column part 3 with 9 trays A temperature of 42.7 "C. is maintained at the bottom with adjustment of the sump drainage mass. By additional supply (via line 5) of butene at the head ' the distillation to the oxygen separation 2 can
Butadienverlust in dem sauerstoffhaltigen Kopf produkt dieser Destillation vermindert werden.Loss of butadiene in the oxygen-containing overhead product this distillation can be reduced.
Am Kopf des Kolonnenunterteils 3 wird ein Teil des Kohlenwasserstoff-Dampfes von unten in das Oberteil strömen gelassen. Ein anderer Teil wird als styrolfreies Produkt mit 0,2 Gew.-ppm Sauerstoff abgezogen (über Leitung 12). Bei Einleiten von 500 g/h eines Butengemisches am Sumpf des Unterteils der Kolonne (über Leitung 11) wird ein Sumpfprodukt mit einem Butadiengehalt von nur 5% erhalten. Da.c eingesetzte Butengemisch hat folgende Zusammensetzung:At the top of the lower part of the column 3, part of the hydrocarbon vapor is allowed to flow into the upper part from below. Another part is drawn off as a styrene-free product with 0.2 ppm by weight of oxygen (via line 12). When 500 g / h of a butene mixture are introduced at the bottom of the lower part of the column (via line 11), a bottom product with a butadiene content of only 5% is obtained. There. c used butene mixture has the following composition:
Butadien-1.3Butadiene-1.3
Gew.-o/o
0,2
0,1Weight o / o
0.2
0.1
Bei dieser Arbeitsweise beträgt der Butadienverlust im Sumpfprodukt 0,8%.In this procedure, the butadiene loss in the bottom product is 0.8%.
Werden nur 150 g/h des Butadiengemisches unter sonst gleichen Bedingungen zugeführt, erhöht sich der Butadienverlust im Sumpfprodukt auf 4,7%. Ohne Zufuhr des Butadiengemisches beträgt der Butadienverlust im Sumpfprodukt 14,5%, bezogen auf die Butadienmenge im Einsatzprodukt.If only 150 g / h of the butadiene mixture are added under otherwise identical conditions, the rate increases Loss of butadiene in the bottom product to 4.7%. Without the addition of the butadiene mixture, the butadiene loss is 14.5% in the bottom product, based on the amount of butadiene in the feed.
Das über Leitung 12 abgezogene styrolfreie O-Kohlenwasserstoffgemisch wird einer über Leitung 12 zugeführten Q-Fraktion aus einer Äthylenanlage zugemischt, und das erhaltene C<-Kohlen wasserstoff gemisch wird durch extraktive Destillation unter Verwendung von N-Methylenpyrrolidon als selektives Lösungsmittel in der Fxtraktionsdestillationsanlage 9 aufgetrennt. The styrene-free O-hydrocarbon mixture withdrawn via line 12 is a Q fraction fed in via line 12 from an ethylene plant mixed in, and the resulting C <carbon hydrogen mixture is made by extractive distillation using N-methylenepyrrolidone as the selective solvent separated in the extraction distillation plant 9.
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